DE102010051954B3

DE102010051954B3 - Steckverbinder für differenzielle Datenübertragung

Info

Publication number: DE102010051954B3
Application number: DE102010051954A
Authority: DE
Inventors: Melanie Genau
Original assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-11-20
Also published as: KR101465921B1; US9502796B2; JP2013537693A; ES2571404T3; JP5602947B2; CN103329359B; EP2603952A1; HUE027586T2; KR20130045388A; DK2603952T3; CN103329359A; EP2603952B1; WO2012041310A1; US20130137310A1; PL2603952T3

Abstract

Der hier dargestellte Steckverbinder ist als Rundsteckverbinder ausgebildet und auf seiner Anschlussseite zur Kontaktierung auf Leiterplatten vorgesehen. Zur Übertragung mehrerer unabhängiger, differenzieller Signale sind entsprechend paarweise angeordnete elektrische Kontakte (30) in dem Steckverbinder (1, 2) angeordnet, wobei vorgeschlagen wird, jedes der hier vier Signalpaare durch eine kreuzförmige Struktur voneinander isoliert, innerhalb eines die Struktur umgebenden Rundkörpers (40) anzuordnen. Dazu ist ein elektrisch leitendes Schirmkreuz (10) vorgesehen, dass von einem ebenfalls kreuzförmigen Kontaktträger (20) umgeben ist, in dessen schräg ausgebildeten Innenkanten (22) Aufnahmerillen (23) zum Halten der elektrischen Kontakte (30) vorgesehen sind. Über diese kreuzförmige Anordnung wird der elektrisch nichtleitende Rundkörper (40) geschoben, der letztlich wiederum von einem elektrisch leitenden Gehäuse (75) umgeben ist. Dabei ist bei dem gewinkelten Rundsteckverbinder (1) vorgesehen, die Anschlussenden (32.1) der elektrischen Kontakte (30), mittels einer an den Rundkörper (40) anfügten Positionierhilfe (50), exakt auf einer Leiterplatte (65) auszurichten. Dabei weist die Positionierhilfe (50) entsprechende Bohrungen für die Anschlussenden (32.1) der elektrischen Kontakte (30) auf, die mit Lötbohrungen auf der Leiterplatte (65) übereinstimmen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zur differenziellen Signal- und Datenübertragung, wobei mehrere elektrische Kontakte jeweils paarweise in einem Segment einer kreuzförmigen Steckerstruktur angeordnet sind.
Ein derartiger Steckverbinder wird benötigt, um eine bestmögliche Übertragung von Signalen über mehrfach twinaxiale Kabelverbindungen zu gewährleisten.
Stand der Technik
Steckverbinder bei denen vier Adernpaare zur Signalübertragung vorgesehen sind nahezu als Stand der Technik anzusehen, auch wenn diverse Schutzschriften dem entgegenstehen. So ist in der EP 0 755 100 B1 bereits ein „Kontaktsatz für Kabel mit verdrillten, einzeln abgeschirmten Leitungspaaren” beschrieben, bei dem vier Adernpaare jeweils in paarweisen Kontakthaltern jeweils an den Außenseiten eines quadratischen Steckerkörpers angeordnet sind.
Weiterhin zeigt die EP 0 809 331 B1 ein mehrpoliges Steckersystem, bei dem jeweils ein Adernpaar in einem separaten Führungskörper aufgenommen sind, wobei die Führungskörper durch eine kreuzförmige Struktur gebildet, aus einer vertikalen und einer horizontalen Trennwand, getrennt sind.
Darüber hinaus ist in der US 6,077,122 ein quadratischer, elektrischer Steckverbinder gezeigt, der jeweils zwei Kontakte in 4 Quadranten eines kreuzförmigen Gehäuses aufweist. Dabei ist das Kreuz mit einer umgebenden Hülle fest verbunden, während das Steckerteil mit den angeschlossenen elektrischen Leitern in das Kreuz eingeschoben wird, und anschließend von einem zweigeteilten Außengehäuse umfasst wird.
Ähnlich ist in der EP 1 858 117 A1 ein Hochgeschwindigkeits-Steckverbinder mit einer 4 Quadranten umfassenden rechteckigen Gehäuseausführung gezeigt. Hierbei werden die Datenkabel in den vier offenen Kammern mittels eines Hilfswerkzeuges mit Piercingkontakten kontaktiert, mittels deren kufenförmigen Rückseiten letztlich eine Kontaktierung mit einem Gegenstecker ermöglicht wird.
In der US 2007/0259568 ist ein runder Steckverbinder gezeigt, der intern vier Kammern aufweist in denen jeweils 2 Kabel, insgesamt jedoch kreisförmig angeordnet sind. Innerhalb einer kreisförmigen, isolierenden Anordnung, in der die Kontakte eingelagert sind, ist ein zunächst quadratischer Massestift mit an den Ecken diagonal angefügten Flügeln und einer zentralen Bohrung mittig des Steckverbinderkörpers zur Aufteilung und Schirmung der vier Quadranten angeordnet.
Diese Steckverbindertypen sind eindeutig für eine herkömmliche Kabelverbindung ausgelegt. Mittlerweile sind aber dezentrale Peripheriegeräte für die Netzwerktechnik speziell für das Ethernet entwickelt worden, bei denen auch externe Rundsteckverbinder gesteckt werden müssen, so dass auch in einem dezentralen Verteiler Rundsteckverbinder möglichst aufwendungsarm auf einer oder mehreren Leiterplatten innerhalb eines abschirmenden Gehäuses angeordnet sind.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder vorzustellen, der für die Übertragung von hochfrequenten Signalen geeignet ist, wobei mehrere elektrische Leiter, jeweils paarweise, in einer von mehreren abschirmenden Kammern eines Steckverbindergehäuses, anzuordnen sind. Wobei eine Variante als gewinkelte Version wie auch eine gerade ausgeführte Version für eine Leiterplattenmontage vorzusehen ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die kreuzförmige Struktur für den Steckverbinder aus zwei senkrecht aufeinander stehenden Wänden als gleichschenkliges, länglich expandiertes und elektrisch leitendes Schirmkreuz geformt ist, wobei vier offene Quadranten) gebildet sind, dass das Schirmkreuz über seine Längsachse von einem annähernd kreuzförmig geformten, aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigten Kontaktträger zumindest bereichsweise umgeben ist, wobei der Kontaktträger die Quadranten des Schirmkreuzes jeweils segmentartig abdeckt, dass in den Eckbereichen der kreuzförmigen Struktur des Kontaktträgers jeweils eine gleichschenklige Innenkante eingeformt ist, in der achsparallel ausgerichtet, zumindest eine halboffene Aufnahmerille angeordnet ist, die einen elektrischer Kontakt aufnimmt, dass der Kontaktträger zusammen mit den elektrischen Kontakten von einem elektrisch isolierenden Rundkörper umgeben ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Erfindung handelt es sich um einen Rundsteckverbinder, der vier differenziell ausgebildete Signalleitungen in vier voneinander getrennten Kammern für eine optimale Abschirmung der vier differenziellen Signalleitungen aufnimmt.
Dabei ist vorteilhaft eine kreuzförmige Längsstruktur des Rundsteckverbinders vorgesehen, in deren jeweiligen Segmenten jeweils eine differenzielle Signalleitung – also je zwei Einzelleiter – eingebracht sind. Dazu ist ein Kontaktträger vorgesehen, bestehend aus einem isolierenden Material, als Träger für elektrische Kontakte vorgesehen und das Schirmkreuz umfassend, in der Form, dass der Kontaktträger direkt um das Schirmkreuz herum aufgespritzt wird, auf das Schirmkreuz aufschiebbar oder mehrteilig darauf verrastbar ist.
Hier werden insgesamt acht elektrische Kontakte, entweder mit einer Buchse oder einem Stift auf ihrer Steckseite versehen, in entsprechende Aufnahmerillen vorteilhaft in den Eckbereichen des kreuzförmigen Kontaktträgers eingefügt.
Für eine Leiterplattenmontage sind die Anschlussenden um etwa 90° abgewinkelt, wobei sich unterschiedliche Längen der Kontakte ergeben, um ein kreisförmiges Anschlussgebilde auf der Leiterplatte zu erzielen. Auf diese Anordnung wird ein isolierender Rundkörper aufgeschoben, der in seinem Steckbereich vier Teilkreissegmente aufweist, in denen jeweils zwei der elektrischen Kontakte untergebracht sind.
Damit ist vorteilhaft ein lückenlos abgeschirmter Signaltransfer möglich, zumal der isolierende Rundkörper stets von einem metallisch leitenden Gehäuse in Form eines Frontplatteneinsatzes für einen Gegenstecker oder gar eines kompletten, die Leiterplatte umgebenden elektrisch leitenden Gehäuses, innerhalb dessen der interne Steckverbinder mit einem von außen zugeführten Gegenstecker verbindbar ist.
Für eine exakte Ausrichtung der Anschlussenden ist vorteilhafterweise eine Positionierhilfe vorgesehen, die an der Anschlussseite an dem Steckverbinder fixiert wird und entsprechend der Anordnung der Leiterplattenanschlüsse Bohrungen aufweist, so dass die Anschlussenden exakt auf die Leiterplattenanschlüsse ausgerichtet werden.
Dabei ist eine gestufte Höhenverteilung innerhalb der kreisförmigen Anordnung der Bohrungen von Vorteil, so dass nicht alle Leiterplattenkontakte zur gleichen Zeit in die Positionierungshilfe einzufädeln sind.
Die elektrischen Kontakte sind als Drahtkontakte ausgebildet und werden in Längsrillen jeweils in entsprechenden Rillen in den vier Segmenten des Kontaktträgers eingerastet, so dass der darüber geschobene Rundkörper die Kontakte sicher aufnimmt.
Dabei sind die elektrischen Kontakte wahlweise als Stift- wie auch als Buchsenkontakt ausgebildet.
Der hier vorzugsweise dargestellte Rundsteckverbinder wird in einer geraden und einer gewinkelten Version vorgestellt und ist für eine direkte Montage auf Leiterplatten ausgelegt. Es ist aber auch eine rechteckige oder quadratische Formgebung für den Steckverbinder ausführbar.
Darüber hinaus ist vorgesehen, die elektrischen Kontakte, neben ihrem Einclipsen in entsprechende Ausnehmungen des Kontaktträgers, direkt in dessen Kunststoffkörper einzubetten.
In einer bevorzugten Ausbildungsform ist der Steckverbinder in einer abgewinkelten Bauform zur Montage auf einer Leiterplatte vorgesehen.
Für diese gewinkelte Version ist erstmals ein Schirmkreuz entwickelt worden, dass vorteilhafterweise auch die senkrechte Abbiegung der elektrischen Kontakte berücksichtigt, so dass die gesamte Länge der Kontakte, von der Steckseite bis zur Anschlussseite auf der Platine unterbrechungsfrei abgeschirmt ist.
In erster Linie ist vorgesehen, dass der Steckverbinder zunächst keine weitere abschirmende Außenhülle aufweist, da die Endmontage zusammen mit der Leiterkarte zumindest innerhalb eines alle Bauteile umfassenden, abschirmenden Gehäuses erfolgt.
In einer weiteren Ausbildungsform kann der Steckverbinder jedoch auch in eine ihn direkt umgebende elektrisch leitende Hülle eingeschoben werden.
Es sind jedoch auch Anwendungsfälle vorgesehen, einen oder mehrere auf einer Leiterplatte fixierte Steckverbinder innerhalb eines elektrisch nicht leitenden Gehäuses anzuordnen, wobei der Steckverbinder in einen elektrisch leitenden Frontplatteneinsatz innerhalb einer elektrisch leitenden Frontplatte eingeschoben wird, so dass der Frontplatteneinsatz gleichzeitig eine Befestigungsmöglichkeit für den zu steckenden Gegensteckers bildet.
Hierbei ist der Steckverbinder bzw. der Rundkörper „schwimmend” gelagert, d. h. er ist nur auf der Leiterplatte gehalten, während der zugeführte Gegenstecker vorteilhaft in einer Verschraubung eines Frontplatteneinsatzes gehalten wird. Wobei die Verschraubung als Hülse geformt, zwar über den Rundsteckverbinder reicht, die beiden aber nicht fest miteinander verbunden sind, jedoch die abschirmende Wirkung mittels der Schirmfeder vollzogen wird.
Weiterhin ist zweckmäßigerweise in einer weiteren Ausbildungsform eine gerade Bauform des Steckverbinders vorgesehen, die senkrecht auf eine Leiterplatte zu montieren ist.
Hierbei sind alle eingefügten elektrischen Kontakte von der gleichen Bauform.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
1 eine isometrische Ansicht eines Schirmkreuzes;
2.0 eine isometrische Ansicht eines Schirmkreuzes mit einem umspritzen Kontaktträger;
2.1 eine isometrische Ansicht eines Kontaktträgers zum Aufschieben auf das Schirmkreuz;
2.2 eine isometrische Ansicht von zwei Kontaktträgerhälften zum gegenseitigen Aufschieben auf das Schirmkreuz;
2.3 eine isometrische Ansicht eines aus zwei Längshälften bestehenden Kontaktträgers zum Aufrasten auf das Schirmkreuz;
2.4 eine isometrische Ansicht eines aus vier Segmenten bestehenden Kontaktträgers zum Aufrasten auf das Schirmkreuz;
2.5 eine isometrische Ansicht eines aus vier Segmenten an Filmscharnieren zusammenhängenden Kontaktträgers zum Verrasten auf dem Schirmkreuz;
3 eine Ansicht eines elektrischen Kontaktes;
4 eine isometrische Ansicht eines Rundkörpers;
5 eine isometrische Ansicht von montierten Kontakten in dem Kontaktträger, positioniert auf dem Schirmkreuz;
6 eine isometrische Ansicht einer Positionierhilfe;
7 eine isometrische Ansicht eines komplett montierten Steckverbinders;
8 eine steckseitige Ansicht des Steckverbinders in einem Frontplatteneinsatz;
9 eine anschlussseitige Ansicht eines gewinkelten Steckverbinders auf einer Leiterplatte in einem Frontplatteneinsatz einer Frontplatte, und
10 ein gerader Steckverbinder, senkrecht auf einer Leiterplatte montiert, umgeben von einem Frontplatteneinsatz.
In der 1 ist ein elektrisch leitendes, axial expandiertes Schirmkreuz 10 für einen Steckverbinder 1 dargestellt, wobei durch die kreuzförmige Struktur vier halboffene Quadranten 16 entstehen, in denen jeweils paarweise elektrische Kontakte 30 anzuordnen sind.
Das Schirmkreuz 10 ist aus zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Wänden 11, 12 gebildet, wobei die hier gezeigte gewinkelte Version, beidseitig der senkrechten Wand 11, zwei an die waagrechte Wand 12 anschließende, senkrechte Wände 13 zur Trennung der später dort anzuordnenden oberen und unteren Kontakte 30 aufweist.
Weiterhin weisen die senkrechten und waagrechten Wände 11, 12 jeweils auf einer Seite achsparallel ausgerichtete Rillen 18 auf, in die dazu vorgesehene Wulste 26 auf den entsprechenden Seiten der Kontaktträger 20 eingreifen und zur Führung der weiter unten beschriebenen Kontaktträger 20 dienen.
Dabei ist die steckseitige Geometrie des Schirmkreuzes normmäßig vorgegeben.
Etwa mittig zur Länge des Schirmkreuzes 10 sind an den Außenkanten der senkrechten und waagerechten Wände 11,12 und jeweils gegenüberliegend erste und zweite Rastanformungen vorgesehen.
Wobei die ersten Rastanformungen 15.1 zur Verrastung eines Kontaktträgers 20 und die zweiten Rastanformungen 15.2 für einen später aufzuschiebenden Rundkörper 40 vorgesehen sind.
Weiterhin ist noch ein Massestift 17 an dem Schirmkreuz 10 zur elektrischen Kontaktierung mit einer Leiterplatte 65 vorgesehen.
Die 2.1 zeigt das Grundexemplar eines einteiligen Kontaktträgers 20.1, in dessen inneren Hohlraum 29 das Schirmkreuz 10 einschiebbar ist. In den äußeren Eckbereichen des Kontaktträgers 20 ist jeweils eine gleichschenklige Innenkante 22 mit einem Winkel von etwa 45° axial ausgerichtet, die wiederum jeweils zwei nebeneinander eingeformte Aufnahmerillen 23 aufweist.
Die Aufnahmerillen weisen unterschiedliche Abschnitte auf:
einen ersten Abschnitt 24.1, der eine eckige Innenkante zeigt, einen zweiten verengten Abschnitt 24.2, als runde Rille ausgeführt und einen dritten Abschnitt 24.3 mit ebenfalls runder Rille, aber mit einem größerem Durchmesser als im zweiten Abschnitt 24.2.
Weiterhin sind längs der Außenkanten des Kontaktträgers 20.1 axiale Schlitze 27 mit Verrastungshaken 28 vorgesehen, wovon jeweils zwei gegenüberliegende, zur Verrastung einmal des Schirmkreuzes 10 mit den ersten Rastanformungen 15.1 und die beiden zweiten Rastanformungen 15.2, senkrecht dazu, zur Verrastung eines auf den Kontaktträger 20.1 aufzuschiebenden Rundkörpers 40 vorgesehen sind.
In der 2.0 ist eine spezielle Ausführung gezeigt, die einen derartigen, gleichartigen Kontaktträger 20.1 zeigt, der durch Umspritzen direkt und einstückig mit dem Schirmkreuz 10 verbunden ist.
Die 2.2 zeigt einen mehrteiligen Kontaktträger 20.2, wobei hier zwei Segmentteile vorgesehen sind, die jeweils von einer Seite axial auf das Schirmkreuz aufschiebbar sind und mit einem stiftförmigen Rastmittel 25.1 zusammengehalten das Schirmkreuz 10 mittig beidseitig der Rastanformungen 15.1, 15.2 umfassen. Dazu sind an den mittig zusammentreffenden Bereichen der jeweiligen Außenkanten 21 des Kontaktträgers 20.2 entsprechende Ausnehmungen 21.2 vorgesehen.
Die 2.3 zeigt einen mehrteiligen Kontaktträger, der aus zwei Einzelsegmenten 20.3 besteht, die als gleichartige Halbschalen ausgebildet und aufeinandergelegt, das Schirmkreuz 10 umgebend, miteinander verrastet werden.
Des Weiteren werden in 2.4 vier einzelne Segmente – aber vier gleichartige Segmente 20.4 – um das Schirmkreuz 10 angeordnet, zusammengefügt und jeweils mit Rastmitteln 25.2 miteinander verrastet.
In der 2.5 ist letztlich ein einteiliger Kontaktträger 20.5 gezeigt, der aus hier vier, jeweils mittels eines Filmscharnieres 20.7 miteinander verbundenen Segmenten 20.6 gebildet ist, die um das Schirmkreuz 10 gelegt werden und deren Enden mit Rastmitteln 25.3 miteinander verrastbar sind.
In der weiteren Beschreibung sind die unterschiedlichen Versionen der Kontaktträger zur Vereinfachung jeweils als Kontaktträger 20 bezeichnet, da die äußerlichen Konturen stets die gleichen Funktionsmerkmale aufweisen.
Die 3 zeigt einen drahtförmigen, elektrischen Kontakt 30, der unterschiedlich geformte Bereiche, adäquat zu den unterschiedlich geformten Abschnitten 24 in den Aufnahmerillen 23 der verschiedenen Kontaktträgerversionen 20 aufweist.
Die Steckseite 31 des elektrischen Kontaktes 30 ist entweder als Stift oder als Buchse ausgeführt, während die Lötseite 32.1 jeweils um etwa 90° aus der Achse abgewinkelt ist.
Die Längen der elektrischen Kontakte 30 sind unterschiedlich, wobei immer der 1. Bereich 32.1 mit der abgewinkelten Lötseite kürzer oder länger ausgeführt ist.
Signifikant ist der nächste 2. Bereich 32.2, bei dem der Kontakt eine Vierkantform aufweist, die in den 1. Abschnitt 24.1 mit der eckigen Kante im Kontaktträger 20 eingesetzt wird. Dadurch wird eine erste grobe Ausrichtung der Lötseiten zur späteren Montage auf einer Leiterplatte 65 erzielt. Der 3. Bereich 32.3 ist insgesamt zum Einclipsen und Halten des Kontaktes 30 im zweiten Abschnitt 24.2 des Kontaktträgers 20 vorgesehen, während der 4. Bereich 32.4 mit einem größeren Durchmesser in die lange Führungsrille 24.3 des 3. Abschnittes des Kontaktträgers 20 eingelegt wird.
In einer weiteren 4 ist der Rundkörper 40 dargestellt, der auf die kreuzförmige Struktur aus Schirmkreuz 10 und Kontaktträger 20 aufzuschieben ist.
Der äußerlich im Wesentlichen runde Konturen aufweisende und aus einem nicht elektrisch leitenden Material gefertigte Rundkörper 40 ist in seinem Inneren an die äußere Kreuzform des Kontaktträgers 20 angepasst. Wobei zwei gegenüberliegende Längsschlitze 44 mit Verrastungshaken 45 vorgesehen sind, in die die zweiten Rastanformungen 15.2 des Schirmkreuzes 10 zur Arretierung eingreifen.
Mit dem Ende des Längsschlitzes 44 ist eine umlaufende Ringnut 46 in den Rundkörper 40 eingeformt, in die eine so genannte Schirmfeder 60 einzufügen ist. Wobei die Schirmfeder durchaus eine abweichende Form gegenüber der hier gezeigten aufweisen kann.
Weiterhin weist der Rundkörper 40 eine Steckseite 41 mit vier Teilkreissegmenten 42 auf, in denen jeweils zwei Bohrungen 43 für die Steckseiten 31 der als Buchse oder Stift ausgebildeten elektrischen Kontakte 30 eingeformt sind.
Zwischen diese Teilkreissegmente 42, greifen zumindest teilweise, die senkrechten und waagrechten Wände 11, 12 des Schirmkreuzes 10 ein. Dabei kann auch vorgesehen sein, den Rundkörper für eine mit Stiftkontakten versehene Ausführung direkt um den Kontaktträger herum aufzuspritzen.
Die 5 zeigt einen bereits teilweise zusammengefügten Steckverbinder, der das Schirmkreuz 10 mit dem aufgeschobenen Kontaktträger 20 sowie mit darin eingefügten elektrischen Kontakten 30 enthält.
Die 6 zeigt eine Positionierhilfe 50 zur Ausrichtung der Lötseiten 32.1 der elektrischen Kontakte 30, die an den Rundkörper 40 angefügt wird und mittels eines Fixierstiftes 55 auf der Leiterplatte 65 eingesetzt wird. Die Positionierhilfe 50 ist zunächst als flache Scheibe 51 mit zwei Viertelkreis-Abschnitten 52 auf einem erhöhten Niveau ausgebildet.
So werden beim Anfügen der Positionierhilfe die Lötseiten 32.1 der elektrischen Kontakte 30 erst in die Bohrungen 53.1 bei den höherstehenden Abschnitten 52 eingefügt und anschließend die restlichen Kontakte in die Bohrungen 53.2 des flachen Bereiches 51.
Entsprechend einer gewollten, kreisförmigen Anordnung der lötbaren Anschlussenden 32.1 der elektrischen Kontakte 30 sind die Bohrungen 53.1, 53.2 in der Positionierhilfe 50 angeordnet.
Zusätzlich ist auch noch eine Bohrung 54 für den Massestift 17 des Schirmkreuzes 10 erforderlich.
Weiterhin sind an der dem Rundkörper 40 zugewandten Seite zwei Stifte 57 zur Halterung im Rundkörper 40 angeformt, während auf der entgegengesetzten Seite mindestens ein Fixierstift 55 für die Leiterplatte 65 vorgesehen ist.
Außerdem ist auf der der Leiterplatte 65 zugewandte Seite der Positionierhilfe 50 ein hier nicht weiter gezeigter Abstandshalter in Form eines erhabenen, gleichschenkligen Kreuzes angeformt, zum distanzierten Aufsetzen der Positionierhilfe auf die Leiterplatte 65.
In der 7 ist ein bereits so weit konfektionierten Steckverbinder 1 dargestellt, an den zusätzlich die Positionierhilfe 50 angefügt ist.
Auf dem Rundkörper 40 ist die Schirmfeder 60 in der umlaufenden Nut 46 erkennbar, mittels der eine Kontaktierung mit einem weiter unten beschriebenen Frontplatteneinsatz 75 sichergestellt ist.
Die Schirmfeder 60 ist hier als Spiralfeder gezeigt und übernimmt die Massekontaktierung zwischen dem Schirmkreuz 10 über die zweite Rastanformung 15.2 zu dem metallischen, elektrisch leitenden Frontplatteneinsatz 75.
So ist in der 8 beispielsweise ein Frontplatteneinsatz 75 für den Rundsteckverbinder 1 vorgesehen, in den der Rundkörper 40 einschiebbar ist, wobei mittels der Schirmfeder 60 eine Kontaktierung der Masseströme auf die allgemeine Gehäusemasse über die Frontplatte 70 gesichert ist.
Damit ist prinzipiell jeder der vier Segmente 42 des kompletten Steckverbinders 1 mit den darin angeordneten elektrischen Kontakten 30 optimal gegen Fremdspannungen hermetisch abgedichtet.
Im gesteckten Zustand mit einem Gegenstecker, greift dessen Schirmkreuz dann in das kreuzförmige Steckgesicht, gebildet durch die vier Segmente 42, des Rundkörpers 40 ein, so dass eine durchgängige Abschirmung der Signalleitungen in den vier Segmenten erzielt wird.
In der 9 ist ein gewinkelter Steckverbinder 1 in einer anschlussseitigen Perspektive gezeigt, der auf einer Leiterplatte 65 fixiert ist und „schwimmend” in eine abschirmende Hülse, einen Frontplatteneinsatz 75 eingeschoben ist. Das heißt der Steckverbinder 1 liegt dabei relativ frei, eingeschlossen die Kontaktierung mit der Schirmfeder, in dem in einer Frontplatte 70 verschraubten Frontplatteneinsatz 75, wobei ein zu kontaktierender Gegenstecker jedoch fest mit dem Frontplatteneinsatz 75 verschraubt oder verrastet befestigbar ist.
Die 10 zeigt eine Variante des Steckverbinders 2 in einer so genannten geraden Ausführung. Das heißt die elektrischen Kontakte sind bei gleicher Länge durchgehend gerade ausgebildet. Ein derartiger Steckverbinder wird, wie hier gezeigt, senkrecht auf die Leiterplatte 65 aufgesetzt.
Außerdem ist noch ein auf den Steckverbinder 2 aufgeschobener Frontplatteneinsatz 75 gezeigt.
In allen Anwendungsfällen ist jedoch eine störstrahlungssichere Abschirmung der Signale zumindest durch den Frontplatteneinsatz 75 für den Steckverbinder 1, 2 vorgesehen.
Das Gehäuse kann demnach entweder als „Hülse” geformt sein, und wird als Frontplatteneinsatz 75 beispielsweise in ein Kunststoffgehäuse verbaut, in dem ein oder mehrere Steckverbinder 1 bereits auf einer Leiterplatte 65 entsprechend der Ausrichtung der Frontplatteneinsätze zum Stecken mit einem Gegenstecker angeordnet sind. Oder die Leiterplatte ist mit den darauf angeordneten Steckverbindern komplett in einem metallischen oder elektrisch leitenden Gehäuse 80 ebenfalls zur Steckung mit entsprechenden Gegensteckern untergebracht.

Claims

Steckverbinder zur differenziellen Signal- und Datenübertragung, wobei mehrere elektrische Kontakte jeweils paarweise in einem Segment einer kreuzförmigen Steckerstruktur angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die kreuzförmige Struktur für den Steckverbinder (1) aus zwei senkrecht aufeinander stehenden Wänden (11,12) als gleichschenkliges, länglich expandiertes und elektrisch leitendes Schirmkreuz (10) geformt ist, wodurch vier offene Quadranten (16) gebildet sind, dass das Schirmkreuz (10) über seine Längsachse von einem annähernd kreuzförmig geformten, aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigten Kontaktträger (20.0, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5) zumindest bereichsweise umgeben ist, wobei der Kontaktträger (20.0, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5) die Quadranten (16) des Schirmkreuzes (10) jeweils segmentartig abdeckt, dass in den Eckbereichen der kreuzförmigen Struktur des Kontaktträgers (20.0, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5) jeweils eine gleichschenklige Innenkante (22) eingeformt ist, in der achsparallel ausgerichtet zumindest eine halboffene Aufnahmerille (23) angeordnet ist, die einen elektrischen Kontakt (30) aufnimmt, und dass der Kontakträger (20.0, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5) zusammen mit den elektrischen Kontakten (30) von einem elektrisch isolierenden Rundkörper (40) umgeben ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der isolierende Rundkörper (40) etwa mittig zu seiner Länge eine umlaufende Nut (46) aufweist, in der eine Schirmfeder (60) eingefügt ist, wobei die Schirmfeder (60) mittels im Rundkörper (40) vorgesehener Schlitze (44) das elektrisch leitende Schirmkreuz (10) und ein den Rundkörper (40) umgebenden und elektrisch abschirmenden Frontplatteneinsatz (75) kontaktiert.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (20.0) in einem umspritzenden Arbeitsgang mit dem Schirmkreuz (10) fest und einteilig verbunden ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (20.1) einteilig oder dass der Kontaktträger (20.2) mehrteilig zum Aufschieben und Umfassen des Schirmkreuzes (10) ausgeführt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (20.3, 20.4) zum Umfassen des Schirmkreuzes (10), mehrteilig ausgeführt ist, und zum Verrasten auf dem Schirmkreuz (10) mit Rastmitteln (25.2) versehen ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (20.5), zum Umfassen des Schirmkreuzes (10), mehrere Segmente (20.6) aufweist, die mittels Scharnierverbindungen (20.7) miteinander verbunden sind, und Rastmittel (25.3) zum Verrasten auf dem Schirmkreuz (10) aufweisen.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht aufeinanderstehenden Wände (11, 12) jeweils gegenüberliegend, erste Rastanformungen (15.1) zur Verrastung mit dem Kontaktträger (20) aufweisen, und dass zweite Rastanformungen (15.2) zur Verrastung mit dem Rundkörper (40) vorgesehen sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundkörper (40) mindestens einen Längsschlitz (44) aufweist zur Verrastung mit der zweiten Rastanformung (15.2) auf dem Schirmkreuz (10), wobei der Längsschlitz (44) mit einer umlaufenden Nut (46) auf dem Rundkörper (40) zusammentrifft, und in diese Nut eine Schirmfeder (60) eingelassen ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Aufnahmerillen (23) eingesetzten elektrischen Kontakte (30) an ihren Anschlussenden (32.1) mittels einer Positionierhilfe (50) auszurichten sind, wobei die Positionierhilfe (50) kreisförmig angeordnete Öffnungen (53.1, 53.2), verteilt auf zwei Niveaus (51, 52) aufweist, durch die die Anschlussenden (32.1) der Kontakte (30) hindurchgeführt werden, für eine exakte Positionierung mit entsprechend korrelierenden Kontaktbohrungen auf einer Leiterplatte (65).
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte (30) eine Steckseite (31) und ein um etwa 90° von der Achse abgewinkeltes Anschlussende (32.1) aufweisen, und dass verschieden geformte Abschnitte (32.2, 32.3, 32.4) zum korrekten Einsatz der Kontakte (30) in den Aufnahmerillen (23) des Kontaktträgers (20) vorgesehen sind, wobei die abgewinkelten Anschlussenden (32.1) mittels einer um 90° abgewinkelten Wand (13), angeformt an die waagrechte Wand (12) des Schirmkreuzes (10), jeweils segmentweise voneinander getrennt sind.